DE3108264C2 - Schaltungsanordnung zur Erkennung des Schaltzustandes einer Erdtaste eines Fernsprechapparates - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung beschrieben, die zur Erkennung des Schaltzustandes eines elektrischen Schalters, insbesondere der Erdtaste eines Fernsprechapparates dient, wobei der elektrischen Schalter in einer Zweigleitung liegt, die von einem beliebigen Abzweigpunkt zwischen Anschlüssen (a, b) einer Speiseschleife galvanisch abzweigt. Um den Schaltzustand des elektrischen Schalters auch bei unbekannten, beliebigen Potentialverhältnissen innerhalb der Speiseschleife und am Abzweigpunkt einfach und zuverlässig erkennen zu können, ist in Serie mit dem Schalter (2) eine Strom-Meßeinrichtung (6) und eine Gleichspannungsquelle (8) in die Zweigleitung (4) eingefügt, deren anderes Ende an einen Spannungsteiler (D1, D2) angeschlossen ist, welcher der Speiseschleife (a, 10, Ra, Rb, b) parallel geschaltet ist.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung des Schaltzustandes der Erdtaste eines Fernsprechapparates, welche in einer Zweigleitung liegt, die von einem beliebigen Abzweigpunkt zwischen Anschlüssen (a, h) einer Speiseschleife galvanisch abzweigt, wobei an den Anschlüssen der Speiseschleife eine Speisespannung unbekannter Größe und Polung anliegt.

Bei Fernsprechapparaten mit Erdtaste, die in Nebenstellenanlagen eingesetzt werden, muß der jeweilige Schaltzustand der Erdtaste erkannt und an die Vermittlungsstelle signalisiert werden, um den Betrieb der Nebenstellenanlage zu ermöglichen und eine Übersicht über den jeweiligen Belegungszustand zu ermöglichen. Für die üblicherweise mit »Amtsspeisung«, d. h. mit einer Gleichstromeinspeisung vom nächsten Amt her betriebenen Fernsprechapparate, fordern die einschlägigen Postvorschriften, daß die Erkennung des Schaltzu-Standes der Erdtaste ohne Anbindung der Erkennungsschaltung an irgendein absolutes Potential erfolgt, die Erkennung muß »potentialfrei« möglich sein. Zu berücksichtigen ist dabei, daß in der Praxis verschiedene Ausführungsformen der Erdtasten vorkommen, und daß die Polung und Größe der Speisespannung an den Anschlüssen der Speiseschleife, die aus Teilnehmerleitung und Apparateschaltung besteht, unbekannt ist. Das Potential, an dem die Erdtaste einseitig von der Speiseschleife — im Fernsprechapparat — abzweigt ist daher nicht bekannt Eine Messung des über die Erdtaste abgegriffenen Potentials ist daher zur Erkennung des Schaltzustandes der Erdtaste nicht geeignet, weil kein bestimmter Schwellwert festgelegt werden kann, oberhalb dessen die Erdtaste geöffnet und unterhalb dessen die Erdtaste als einwandfrei geschlossen erkannt werden kann.

Aus der DE-OS 25 08 547 ist eine derartige Schaltungsanordnung bekannt bei welcher die Zweigleitung von dem beliebigen Abzweigpunkt zwischen den Anschlüssen der Speiseschleife zu dem positiven, geerdeten Anschluß der Speiseschleife geführt ist Parallel zur Speiseschleife sind zwei Spannungsteiler vorgesehen, an denen die Eingänge eines Differenzverstärkers ihre Eingangsspannung abgreifen. Wenn sich beim Schiießen/ Öffnen der Erdtaste die Eingangsspannungen des Differenzverstärkers ändern, entsteht an einem geeigneten Abgriff innerhalb des Differenzverstärkers eine entsprechend verstärkte Spannungsänderung, welche den Schaltzustand der Erdtaste meldet Nachteilig ist neben dem hohen schaltungstechnischen Aufwand insbesondere, daß verschiedene Potentiale, welche von der Amtsspeisespannung abgeleitet sind, zur Erkennung des Schaltzustandes der Erdtaste ausgewertet werden, und daß die Zweigleitung aiit der Erdtaste einseitig auf Erdpotential liegt so daß die Erkennung nicht »potentialfrei« ist

Aus der DE-AS 22 36 266 ist es, wie schon in der DE-OS 25 08 547, bekannt die beim Schließen bzw. öffnen der Erdtaste erfolgenden Potentialverschiebungen zweier Spannungsteiler auszuwerten, die parallel zur Speiseschleife angeordnet sind. Aufgrund der möglichen Schwankungen der Amtsspeisespannung arbeitet diese Schaltungsanordnung nicht ausreichend zuverlässig.

Aufgabe der Erfindung ist εε demgegenüber, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Schaltzustand der Erdtaste in einfacher und zuverlässiger Weise bei unbekannten, beliebigen Potentialverhältnissen innerhalb der Speiseschleife und am Abzweigpunkt der Zweigleitung erkannt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Serie mit der Erdtaste eine Strom-Meßeinrichtung und eine Gleichspannungsquelle in der Zweigleitung liegt, deren anderes Ende an einen Spannungsteiler angeschlossen ist, welcher der Speiseschleife parallel geschaltet ist.

Die Schaltungsanordnung ergänzt den aus Speiseschleife und Schalter bestehenden Dreipol zu einer Art Brückenschaltung, die in ihrem Querzweig, der Zweigleitung, neben der Erdtaste eine Strom-Meßeinrichtung und eine Gleichspannungsquelle enthält. In geschlossenem Zustand der Erdtaste fließt daher stets ein Strom durch die Zweigleitung, der von der Strom-Meßeinrichtung gemessen wird. In geöffneteTi Zustand der Erdtaste findet kein Stromfluß in der Zweigleitung statt, und diese Anzeige der Strom-Meßeinrichtung wird zur Erkennung des Schaltzustandes der Erdtaste ausgewertet. Durch die Einfügung der Gleichspannungsquelle in die Zweigleitung fließt selbst dann ein Strom in der Zweigleitung, wenn ansonsten, d. h. ohne diese Gleichspannungsquelle, an beiden Enden der Zweigleitung zufälligerweise dasselbe Potential anliegen würde. Dadurch, daß die zur Speiseschleife und der Erdtaste hinzugefügten Schaltungsteile die gesamte Schaltungsan-

Ordnung zu einer symmetrischen Anordnung ergänzen, wird der Stromfluß in der Zweigleitung beim Schließen der Erdtaste unabhängig von der Polung sowie der Größe der Speisespannung erzeugt Die Schaltungsanordnung arbeitet auch ohne Anbindung an ein vorgegebenes absolutes Potential (z. B. Masse) und erfüllt somit die postalischen Vorschriften-Bevorzugt enthält der Spannungsteiler zwei gegensinnig geschaltete, in Serie liegende Dioden, um den Spannungsteiler ausreichend hoch-ohmig zu machen, der die Speiseschleife nur wenig belastet Die Gleichspannungsquelle ist dann so in die Zweigleitung einzufügen, daß die Anode der Gleichspannungsquelle an den Anoden der Dioden, und die Kathode der Gleichspannungsqueüe an den Kathoden der Dioden liegt Die Zweigleitung ist dadurch zwischen den beiden Dioden an den Spannungsteiler angeschlossen.

Die Anoden, der Dioden können mit den Anschlußadern a, b der Speiseschleife verbunden sein, es sind dann die Kathoden der Dioden miteinander am Abzweigpunkt der Zweigleitung verbunden. Alternativ können aber auch die Kathoden der Dioden mit den Anschlußadern a, b der Speiseschleife verbinden werden, und es sind dann die beiden Anoden der Dioden am Abzweigpunkt der Zweigleitung miteinander verbunden.

Um den Einsatz einer gesonderten Batterie zu vermeiden, läßt sich die Gleichspannungsquelle z. B. durch einen Spannungswandler verwirklichen, der in einen vorhandenen Wechselstromkreis eingefügt sein kann und über eine Diode und einen in die Zweigleitung eingefügten Kondensator eine Gleichspannung erzeugen kann. Als Strommeßeinrichtung läßt sich eine beliebige, auf Stromfluß ansprechende Einrichtung, z. B. ein Optokoppler, einsetzen.

Bevorzugt wird der Anschluß der Erdtaste über die Tastenader der Teilnehmerleitung bis zur »Zentrale« oder »Vermittlungsstelle« herausgeführt In der Vermittlungsstelle werden in die Tastenader oder Zweigleitung die Strommeßeinrichtung sowie die Gleichspannungsquelle eingefügt Der Spannungsteiler zwischen den Anschlußadern a, b der Speise- bzw. Sprechschleife befindet sich ebenfalls in der Vermittlungsstelle. Die Strom-Meßeinrichtung besteht bevorzugt aus einem Optokoppler, der die Betätigung der Erdtaste unmittelbar an der Vermittlungsstelle anzeigt.

Im folgenden wird eine bevorzugt·; Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt die Schaltungsanordnung zur Erkennung des Schaltzustands der Erdtaste eines Fernsprechapparats, der z. B. in eini? Fernsprech-Nebenstellenanlage eingesetzt ist. Der Fernsprechapparat besitzt eine Apparatesdialtung 12, die als Dreipol dargestellt ist und einen Anschluß a'enthält, der über einen Widerstand Ra und einen Widerstand Rb mit dem Anschluß b' verbunden ist. An der Verbindungsstelle der beiden Widerstände Ra und Rb befindet sich ein Abzweigpunkt, an den ein Anschluß e'abzweigt, der die Erdtaste 2 enthält, die durch Druck auf eine am Gehäuse befestigte Taste z. B. aus der geöffneten in die geschlossene Stellung übergeht. Die Anschlußpunkte a' b' und e' der Apparateschaltung sind über eine Verbindungsleitung 14 mit entsprechenden Ausgängen va', vb', ve'der Vermittlungseinrichtung verbunden. Die Vermittlungseinrichtung 16 besitzt eingangssei tig zwei Anschlüsse a, b, die galvanisch mit den Ausgängen va'und v/>'verbunden sind. An den Anschlüssen a, D der Schaltungsanordnung liegt eine Speisespannung U so, deren Polung beliebig sein kann, und deren Größe ebenfalls nicht genau festliegt. Der vom Anschluß a über die Anschlüsse va', a', die Widerstände Ra, Rb und die Anschlüsse b', vb' und b verlaufende Strompfad stellt die Speiseschleife oder Sprechschleife 10 dar. Die Widerstände Ra, Rb sollen in dieser Darstellung neben den entsprechenden Widerständen der Apparateschaltung auch die Widerstände der Sprechadern der Verbindungsleitung, und gegebenenfalls auch in den Sprechadern in der Vermittlungseinrichtung eingefügte Widerstände beinhalten. Der Anschlußpunkt e'des Apparats wird ebenfalls über eine Ader der Leitung 14 mit einem entsprechenden Ausgangsanschluß ve'der Vermittlungseinrichtung verbunden. Der durch diese Ader gebildete Widerstand Re ist berücksichtigt

Die vom Abzweigpunkt Az zwischen den Widerständen Ra, Rb abzweigende Ader, weiche die Erdtaste 2 und den Widerstand Re enthält, ist als Zweigleitung 4 bezeichnet. In Serie zur Erdtaste 2 und dem Widerstand Re liegt in der Zweigleitung 4 eine Strom-Meßeinrichtung 6 und eine Gleichspannungsquelle 8. Die Anode der Gleichspannungsquelle 8 ist mit isr Strom-Meßeinrichtung 6 verbunden, die Kathode d^r Gleichspannungsquelle 8 liegt an einem Spannungsteiler 9, der aus zwei gegensinnig in Serie liegenden Dioden D1 und D 2 besteht und parallel zur Speiseschleife 10 die Anschlüsse a und L:verbindet Die Anoden der Dioden Di, D 2 sind mit den Anschlüssen a, b verbunden. Die Kathoden der Dioden D1, D 2 sind miteinander und mit der Kathode der Gleichspannungsquelle 8 verknüpft

Beim Schließen der Erdtaste 2 erzeugt die Speisespannung einen ersten Teilstrom 4 durch die Zweigleitung, der je nach Polung der Speisespannung entweder über die Diode D1 und den Widerstand Rb, oder über die Diode D 2 und den Widerstand Ra fließt. Zusätzlich erzeugt die Gleichspannungsquelle 8 einen zweiten Teilstrom in der Zweigleitung. Der Gesamtstrom wird von der Strommeßeinrichtung 6 festgestellt, und bei Vorliegen eines Stromflusses wird somit über die Meßeinrichtung 6 signalisiert, daß die Erdtaste 2 geschlossen ist.

Wesentlich ist es, daß die Gleichspannungsquelle 8 und die Dioden D1 und D 2 derart in die Schaltungsanordnung eingefügt sind, daß der erste Teilstrom in der Zweigleitung 4, der durch die Speisespannung an den Anschlüssen a, b erzeugt wird, und der z-veite Teilstrom in der Zweigleitung 4, welcher durch die Gleichspannungsquelle 8 erzeugt wird, in derselben Richtung fließen. Dadurch wird verhindert, daß sich bei irgendeiner bestimmten, zufällig vorhandenen Dimensionierung der Schaltungselemente die beiden Teilströme 1 und 2 kompensieren und dadu-ch auch bei geschlossener Erdtaste 2 keinen resultierenden Gesamtstrom in der Zweigleitung fließt. Dadurch, da3 sich die Teilströme gleichsinnlg üoevlagern, wird bei beliebigen Potentialverhältnissen in der Schaltungsanordnung, d. h. bei beliebiger Speisespannung und bei beliebigen Widerständen in der Schaltung stets der geschlossene Zustand der Erdtaste durch einen Stromfluß angezeigt, während der offene Zustand der Erdt°ste durch keinen Stromfluß signalisiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erkennung des Schaltzustandes der Erdtaste eines Fernsprechapparates, weiche in einer Zweigleitung liegt, die von einem beliebigen Abzweigpunkt zwischen Anschlüssen (a, b) einer Speiseschleife galvanisch abzweigt, wobei an den Anschlüssen der Speiseschleife eine Speisespannung unbekannter Größe und Polung anliegt dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit der Erdtaste (2) eine Strom-Meßeinrichtung (6) und eine Gleichspannungsquelle (8) in der Zweigleitung (4) liegt, deren anderes Ende an einen Spannungsteiler (D 1, DT) angeschlossen ist, welcher der Speiseschleife (a, 10, Ra, Rb, b) parallel geschaltet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Spannungsteiler (Di, D 2) zwei gegensinnig in Serie geschaltete Dioden (Dl, p 2) enthält, daß die Anode der Gleichspannungsqucüc (S) an den Anoden der Dioden (D 1, D 2) und die Kathoden der Gleichspannungsquelle (8) an den Kathoden der Dioden (Di, D 2) liegt und daß die Zweigleitung (4) an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Dioden (D 1, D 2) liegt

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Anoden der Dioden (Di, D 2) mit den Anschlüssen (α, b) der Speiseschleife (a, 10, Ra, Rb, b) und die Kathoden der Dioden (Di, D 2) miteinander verbunden sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannangsquelle einen Spannungswandler enthält, der über eine Diode- an einem Kondensator Gleichspannung erzeugt

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom-Meßeinrichtung einen Optokoppler enthält.